NL8701831A - Oscillator met frekwentiestabilisatiemiddelen. - Google Patents
Oscillator met frekwentiestabilisatiemiddelen. Download PDFInfo
- Publication number
- NL8701831A NL8701831A NL8701831A NL8701831A NL8701831A NL 8701831 A NL8701831 A NL 8701831A NL 8701831 A NL8701831 A NL 8701831A NL 8701831 A NL8701831 A NL 8701831A NL 8701831 A NL8701831 A NL 8701831A
- Authority
- NL
- Netherlands
- Prior art keywords
- current
- current source
- transistor
- oscillator
- stabilizing means
- Prior art date
Links
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 title claims description 5
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 claims description 34
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims 1
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 19
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 4
- 230000005669 field effect Effects 0.000 description 3
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 3
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 2
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000004904 shortening Methods 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03B—GENERATION OF OSCILLATIONS, DIRECTLY OR BY FREQUENCY-CHANGING, BY CIRCUITS EMPLOYING ACTIVE ELEMENTS WHICH OPERATE IN A NON-SWITCHING MANNER; GENERATION OF NOISE BY SUCH CIRCUITS
- H03B5/00—Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input
- H03B5/08—Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input with frequency-determining element comprising lumped inductance and capacitance
- H03B5/12—Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input with frequency-determining element comprising lumped inductance and capacitance active element in amplifier being semiconductor device
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03K—PULSE TECHNIQUE
- H03K3/00—Circuits for generating electric pulses; Monostable, bistable or multistable circuits
- H03K3/02—Generators characterised by the type of circuit or by the means used for producing pulses
- H03K3/027—Generators characterised by the type of circuit or by the means used for producing pulses by the use of logic circuits, with internal or external positive feedback
- H03K3/03—Astable circuits
- H03K3/0315—Ring oscillators
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03K—PULSE TECHNIQUE
- H03K3/00—Circuits for generating electric pulses; Monostable, bistable or multistable circuits
- H03K3/02—Generators characterised by the type of circuit or by the means used for producing pulses
- H03K3/353—Generators characterised by the type of circuit or by the means used for producing pulses by the use, as active elements, of field-effect transistors with internal or external positive feedback
- H03K3/354—Astable circuits
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03L—AUTOMATIC CONTROL, STARTING, SYNCHRONISATION OR STABILISATION OF GENERATORS OF ELECTRONIC OSCILLATIONS OR PULSES
- H03L1/00—Stabilisation of generator output against variations of physical values, e.g. power supply
Landscapes
- Inductance-Capacitance Distribution Constants And Capacitance-Resistance Oscillators (AREA)
- Stabilization Of Oscillater, Synchronisation, Frequency Synthesizers (AREA)
Description
·· t i i PHN 12.212 1 N.V. Philips' Gloeilampenfabrieken te Eindhoven Oscillator met frekwentiestabilisatiemiddelen.
De uitvinding heeft betrekking op een oscillator met frekwentiestabilisatiemiddelen, welke oscillator een parallelschakeling van een kapacitieve last en een stroomgeleidingspad van een aanstuurbaar schakelelement omvat, welke parallelschakeling in serie staat met een 5 door de frekwentiestabilisatiemiddelen regelbare stroombron tussen een eerste en een tweede voedingspunt, waarbij een knooppunt van de kapacitieve last en de regelbare stroombron via een vertragingscircuit en een terugkoppeling met een stuuraansluiting van het schakelelement is verbonden.
10 Een dergelijke oscillator is bekend uit het Amerikaanse octrooischrift nr. 4,015,219. De bekende oscillator is een ringoscillator met cyklisch achter elkaar geschakelde trappen, waarbij een trap een serieschakeling van de stroomgeleidingspaden van een eerste en een tweede veldeffekttransistor omvat. Het stroomgeleidingspad van de 15 eerste respektievelijk tweede transistor is met het eerste respektievelijk tweede voedingspunt verbonden. Een knooppunt tussen de stroomgeleidingspaden is verbonden met de stuurelektrode van de eerste transistor in de volgende trap. In alle trappen op één na is het knooppunt via een kapaciteit met het eerste voedingspunt verbonden. De 20 trap zonder een dergelijke kapaciteit fungeert als een uitgangstrap. Van de tweede transistoren is de stuurelektrode met de frekwentiestabilisatiemiddelen verbonden. Deze frekwentiestabilisatiemiddelen omvatten een parallelschakeling van de stroomgeleidingspaden van een derde en een vierde transistor, die 25 enerzijds met het eerste voedingspunt en anderzijds via een weerstand met het tweede voedingspunt zijn verbonden. De stuurelektrode van de derde respektievelijk vierde transistor is aangesloten op het tweede respektievelijk eerste voedingspunt. Het knooppunt tussen de parallelschakeling en de weerstand is aangesloten op de stuurelektrode 30 van elke tweede transistor. De eerste en derde transistor zijn nagenoeg identiek en zijn van het P-kanaaIs-enhancement type, de tweede en vierde transistor zijn nagenoeg identiek en zijn van het P-kanaals-depletie 8701631 * 4' PHN 12.212 2 type. De werking van de bekende frekwentiestabilisatiemiddelen is als volgt. Ingeval de temperatuur van de schakeling stijgt, neemt de schakeldrempel van de eerste transistor, nodig voor het geleiden van de stroom uit de, als gestuurde stroombron geschakeld, tweede transistor, 5 toe. Als gevolg hiervan neemt de oplaadstroom af en neemt derhalve de oscillatieperiode toe, omdat het langer duurt om de kapaciteit op een spanning gelijk aan de schakeldrempel te brengen. De impedantie van de parallelschakeling in de frekwentiestabilisatiemiddelen neemt eveneens toe, waardoor de spanning op het knooppunt stijgt. Bijgevolg gaat de 10 tweede transistor meer stroom leveren, hetgeen het effekt van de temperatuurstijging tegenwerkt. Indien de spanning op het tweede voedingspunt stijgt, neemt de stroom door de tweede transistor toe. Dit leidt tot een verkorting van de oscillatieperiode omdat de spanning op de kapaciteit sneller aangroeit tot de schakeldrempel. De stroom door de 15 derde transistor neemt echter eveneens toe, bijgevolg waarvan de spanning op het knooppunt de stuurspanning voor de tweede transistor laat afnemen en de stroom daardoorheen lager wordt. Dit werkt het effekt van fluktuaties op de voedingsspanning tegen.
De bekende frekwentiestabilisatiemiddelen dienen zeer 20 zorgvuldig gedimensioneerd te worden om een over- of onderkompensatie te vermijden. Dit is een gevolg van het feit dat, ofschoon de eerste en de derde transistor evenals de tweede en vierde transistor nagenoeg identiek zijn, de werkgebieden van de identieke transistoren geen onderling verband hebben. Dit wordt toegelicht met het volgende. Elke 25 tweede transistor ontvangt een stuurspanning, die bepaald wordt door de spanningsval over de weerstand. De spanningsval wordt veroorzaakt door de stromen door de geleidingskanalen van de derde en de vierde transistor. De vierde transistor, die nagenoeg identiek is aan een tweede transistor, ontvangt daarentegen op zijn stuurelektrode de 30 spanning van het eerste voedingspunt en ondervindt een drijvende spanning, veroorzaakt door de spanningsval over de weerstand.
Elke eerste transistor wordt gestuurd door een stuurspanning, die, mede afhankelijk van het aantal trappen, variëert tussen de spanning op het eerste en het tweede voedingspunt. Elke eerste 35 transistor ondervindt daarbij een drijvende spanning die eveneens wisselt tussen de spanningen op de voedingspunten. De derde transistor ontvangt op zijn stuurelektrode de spanning van het tweede &701831
V
t
K
PHN 12.212 3 voedingspunt. De drijvende spanning van de derde transistor wordt daarentegen bepaald door de spanningsval over de weerstand. De eerste, respektievelijk de tweede transistoren zijn dus aktief in een werkgebied dat verschilt van het werkgebied van de derde, respektievelijk vierde 5 transistor, zodat de instelling van de frekwentiestabilisatiemiddelen niet stabiel is omdat deze nog steeds kan verlopen.
De uitvinding beoogt te voorzien in een oscillator met frekwentiestabilisatiemiddelen, waarbij de frekwentiestabilisatiemiddelen een stabiele referentie bieden voor de oscillatiefrekwentie, en waarbij 10 de oscillatiefrekwentie minder gevoelig is voor parameterspreidingen, die immer tijdens de fabrikage optreden. Een oscillator met frekwentiestabilisatiemiddelen volgens de uitvinding wordt daartoe gekenmerkt, doordat de frekwentiestabilisatiemiddelen een eerste respektievelijk een tweede stroomtak, die via een weerstand 15 respektievelijk een stroomgeleidingspad van een referentie-element, dat nagenoeg identiek is aan het schakelelement, zijn aangesloten op het eerste voedingspunt, waarbij een stuuraansluiting van het referentie-element via de weerstand is verbonden met het eerste voedingspunt, alsmede een instelstroombron, voor het leveren van een stroom door de 20 eerste stroomtak, met welke instelstroombron de regelbare stroombron is gekoppeld, en een verdere stroombron in de tweede stroomtak omvatten, waarbij de regelbare stroombron en de verdere stroombron nagenoeg identieke stromen leveren, welke frekwentiestabilisatiemiddelen verder terugkoppelmiddelen bevatten voor het terugkoppelen van een spanning 25 over het referentie-element in de tweede stroomtak naar de eerste stroomtak waardoor de instelstroombron zodanig instelbaar is, dat de verhouding tussen een stuurspanning voor het referentie-element en de stroom in de tweede stroomtak nagenoeg konstant is.
De frekwentiestabilisatiemiddelen leggen de verhouding tussen de 30 stuurspanning (schakeldrempel) op de ingang van het schakelelement, die nodig is voor het geleiden van de door de regelbare stroombron leverbare stroom, en die leverbare stroom middels de weerstand vast. Deze zelfde verhouding bepaalt de oscillatiefrekwentie.
Een uitvoeringsvorm van een oscillator met 35 frekwentiestabilisatiemiddelen volgens de uitvinding wordt gekenmerkt, doordat de instelstroombron, de verdere stroombron en de regelbare stroombron stroomspiegels vormen met respektievelijk een met hun 8701831 f * PHN 12.212 4 stuuraansluiting verbonden eerste, een tweede en een derde transistor waarbij de tweede en derde transistor nagenoeg identiek zijn, de eerste, tweede en derde transistor van een eerste geleidingstype zijn en met hun respektievelijke stroomgeleidingspad gekoppeld zijn met het tweede 5 voedingspunt en waarbij het referentie-element en het schakelelement respektievelijk een vierde en een vijfde transistor van een tweede geleidingstype omvatten.
Door het toepassen van een stroomspiegel worden op eenvoudige wijze de stromen, die door de instelstroombron, verdere stroombron en regelbare 10 stroombron geleverd worden, en hun onderlinge verhoudingen vastgelegd.
Een verdere uitvoeringsvorm van een oscillator met frekwentiestabilisatiemiddelen volgens de uitvinding wordt gekenmerkt, doordat de terugkoppelmiddelen een zesde transistor van het tweede geleidingstype omvatten waarvan een stroomgeleidingspad in de eerste 15 stroomtak tussen de weerstand en de instelstroombron is opgenomen en waarvan een stuuringang is aangesloten op de tweede stroomtak tussen het referentie-element en de verdere stroombron, waarbij de stuuringangen van de eerste, tweede en derde transistoren op een knooppunt tussen de zesde transistor en de instelstroombron zijn aangesloten.
20 De eenvoudige terugkoppeling door middel van de zesde transistor leidt tot een stabiele instelling van de eerder genoemde verhouding tussen de schakeldrempel en de stroom.
Het is op zich bekend om met veldeffekttransistoren een stabiele stroombron te realiseren. Zie "Analysis and design of Analog 25 Integrated Circuits", Gray en Meyer, 1984, Wiley and Sons, Second
Edition, pagina 732. In een schakeling volgens de uitvinding wordt deze op zich bekende stroombron gebruikt om door middel van de in de bekende stroombron aanwezige weerstand de eerder genoemde verhouding tussen schakeldrempel en stroom, welke verhouding voorkomt in een uitdrukking 30 voor de oscillatieperiode, vast te leggen.
Een verder bezwaar van de bekende oscillator is dat een last aan de uitgang van de oscillator invloed heeft op de oscillatiefrekwentie. Dit zou kunnen worden vermeden door op de uitgang een buffer aan te sluiten, zoals bijvoorbeeld gedaan is in de schakeling 35 uit het Amerikaanse octrooischrift 4,072,910. Op de uitgang van een daar getoonde ringoscillator met gecascadeerde inverters is een buffer in de vorm van een verdere inverter aangesloten. Hiermee wordt dan 8 701831 ΡΗΝ 12.212 5 * ·η Jft enerzijds wel de bëinvloeding van de oscillatiefrekwentie door de last vermeden, maar anderzijds zullen temperatuurinvloeden in de buffer zelf merkbaar zijn in het signaal op de uitgangsklem van de buffer, bijvoorbeeld in de vorm van temperatuurafhankelijke flanksteilheden. De 5 uitvinding beoogt te voorzien in een oscillator met frekwentiestabilisatiemiddelen en een uitgangstrap, waarbij de uitgangstrap regelbaar is door de frekwentiestabilisatiemiddelen.
Een verdere uitvoeringsvorm van een oscillator met frekwentiestabilisatiemiddelen volgens de uitvinding wordt daartoe 10 gekenmerkt, doordat op de oscillator een uitgangstrap is aangesloten die een serieschakeling van een door de frekwentiestabilisatiemiddelen stuurbare uitgangsstroombron en een stroomgeleidingspad van een uitgangsschakelelement omvat tussen het eerste en het tweede voedingspunt, waarbij een stuuringang van het uitgangsschakelelement 15 aangesloten is tussen de regelbare stroombron en de parallelschakeling en waarbij het uitgangsschakelelement nagenoeg identiek is aan het referentie-element en de uitgangsstroombron een stroom levert die in een nagenoeg vaste verhouding staat tot de stroom die geleverd wordt door de regelbare stroombron.
20 De aparte uitgangstrap verhindert een beïnvloeding van de oscillatieperiode door een met de oscillator gekoppelde en met klokpulsen gevoede lastschakeling. Door de uitgangsstroombron met de frekwentiestabilisatiemiddelen te sturen, wordt bovendien de mogelijkheid gerealiseerd om het uitgangssignaal van de uitgangstrap 25 synchroon met een oscillatorsignaal te laten lopen, omdat de uitgangstrap komponenten bevat die identiek zijn aan soortgelijke komponenten in de oscillator. Tot op een uitgang van de uitgangstrap is het oscillatorsignaal dan voor de temperatuur gestabiliseerd.
Een verder voordeel is de mogelijkheid tot het vergroten 30 van de signaalslag. Hiervoor is vereist dat het quotiënt van de stroom, geleverd door de uitgangsstroombron, en de kapacitieve last op de uitgangstrap groter is dan het quotiënt van de stroom, geleverd door de instelbare stroombron en de kapacitieve last in de parallelschakeling binnen de oscillator.
35 Een verdere uitvoeringsvorm van een oscillator met frekwentiestabilisatiemiddelen volgens de uitvinding wordt gekenmerkt, doordat de genoemde stroombronnen elk een cascodeschakeling van 8701831 ff 4 PHN 12.212 6 transistoren van het eerste geleidingstype omvatten.
Door de instelstroombron, de verdere stroombron en de regelbare stroombron te realiseren met behulp van cascodeschakelingen, wordt de uitgangsimpedantie van de genoemde stroombronnen vergroot, hetgeen de 5 gevoeligheid van de oscillatieperiode voor voedingsspanningsfluktuaties verder vermindert.
De uitvinding zal worden toegelicht aan de hand van een tekening, waarin figuur 1 de principeschakeling van een oscillator met 10 frekwentiestabilisatiemiddelen volgens de uitvinding weergeeft; figuur 2 een eerste uitvoeringsvorm van de schakeling uit figuur 1 weergeeft; figuur 3 een tweede uitvoeringsvorm van de schakeling uit figuur 1 weergeeft; en 15 figuur 4 een andere uitvoeringsvorm van de schakeling uit figuur 1 weergeeft.
In figuur 1 is de principeschakeling van een oscillator met frekwentiestabilisatiemiddelen volgens de uitvinding weergegeven. De eigenlijke oscillator omvat een stroombron CCS, een parallelschakeling 20 van een kapacitieve last C en een schakelelement SWEL en een vertragingscircuit DELC. Het vertragingscircuit DELC omvat bijvoorbeeld een passief RC netwerk of bijvoorbeeld een drietal soortgelijke trappen met CCS, C en SWEL zodat een op zich bekende ringoscillator is gevormd. Het vertragingscircuit DELC veroorzaakt een tijdsvertraging TD bij het 25 doorgeven van een signaal v(t) op de kapacitieve last c naar de stuuringang van het schakelelement SWEL. De stroombron CCS levert een stroom 10, die de kapacitieve last C oplaadt of die door het schakelelement SWEL doorgelaten wordt na overschrijding van een schakeldrempel V0 op diens stuuringang. Met deze gegevens is eenvoudig 30 af te leiden dat de oscillatieperiode T van de oscillator gegeven wordt door: T=2TD+C.V0/I0. De schakeldrempel V0 en de stroom 10 en dus de periode T zijn afhankelijk van temperatuur, voedingsspanning en van parameterspreidingen van het fabrikageproces. In de uitdrukking voor de oscillatieperiode T komt echter alleen de verhouding tussen V0 en 10 35 voor. Voor een stabiele oscillatieperiode is dus een vaste verhouding tussen deze twee grootheden V0 en 10 voldoende. Omwille hiervan is voorzien in de frekwentiestabilisatiemiddelen FS. Deze omvatten een 8701831 £ PHN 12.212 7 eerste stroomtak CB1, een tweede stroomtak CB2, een referentie-element REFEL, dat nagenoeg identiek is aan het schakelelement SWEL, een weerstand R, een terugkoppelingsnetwerk FBM tussen eerste en de tweede stroomtak, een instelstroombron RCSf welke een stroom 11 levert, en 5 stuurmiddelen CM die een stroom 12 gelijk aan 10 door de tweede stroomtak CB2 sturen, waarbij II en 10 in een vaste verhouding staan tot elkaar: I1=a.I0. Het terugkoppelingsnetwerk stelt de aan weerstand R toegevoerde stroom zodanig in, dat het referentie-element REFEL de stroom 12=10 geleidt, waarvoor een stuurspanning gelijk aan de 10 schakeldrempel VO nodig is op de stuuringang van het referentie-element REFEL. Over de weerstand R staat dus een spanning VO, als gevolg van een stroom 11. Omdat 11 in een vaste verhouding staat tot 10, volgt dat de verhouding tussen VO en 10 slechts van verhoudingsgetallen en de grootte van de weerstand R afhangt, welke nagenoeg konstant zijn: 15 VO/lO=aVO/I1=aR. Substitutie van dit resultaat in de uitdrukking voor de oscillatieperiode T geeft dan: T=2TD+aRC, in welke uitdrukking nu alleen konstantes voorkomen.
In figuur 2 is een eerste uitvoeringsvorm van de schakeling volgens de uitvinding weergegeven. De oscillator is 20 uitgevoerd als een op zich bekende ringoscillator en omvat de P-kanaals-MOS-transistoren P3, P4, P5, de N-kanaals-MOS-transistoren N3, N4, N5 en de kapacitieve lasten C3, C4, C5. Ofschoon deze laatste expliciet zijn weergegeven, mogen zij ook alleen de ingangskapaciteiten van respektievelijk N4, N5 en N3 verdiskonteren. De 25 frekwentiestabilisatiemiddelen omvatten de P-kanaals-MOS-transistoren P1 en P2, de N-kanaals-MOS-transistoren NI en N2 en de weerstand R. Bij een ringoscillator, wordt de oscillatieperiode bepaald door de som van de vertragingstijden van alle trappen.
Zoals hiervoor is besproken, is het voor het konstant 30 houden van de oscillatieperiode T nodig om het quotiënt van schakeldrempel VO en stroom 10 konstant te houden per trap. In figuur 2 weergegeven P-transistoren P1 tot en met P5 zijn onderling nagenoeg identiek, evenals de N-transistoren N1 tot en met N5 en de kapacitieve lasten C3, C4, C5. De oscillatieperiode T is dan als volgt bepaald. De 35 als stroombron geschakelde transistoren P1 tot en met P5 ontvangen ieder een gelijke stuurspanning en geleiden dan ook elk een stroom 11 tot en met 15 van dezelfde grootte. In een evenwichtstoestand is deze stroom 870183 1 φ i' ΡΗΝ 12.212 8 precies groot genoeg om over de weerstand R de spanning te veroorzaken, die nodig is op de stuuringang van N2 om eenzelfde stroom door N2 te geleiden. De verhouding tussen deze spanning VO (de schakeldrempel) en de geleide stroom 12 is dan gelijk aan de grootte van de weerstand R.
5 Ingeval in een trap van de oscillator, bijvoorbeeld P4, N4 en C4, het schakelelement (N4) spert, zodat de stroombron (P4) de kapacitieve last (C4) oplaadt, stijgt de spanning V4 op de stuuringang van het schakelelement'van de eerstvolgende trap (N5). Is de stuurspanning V4 op het schakeldrempelniveau VO gekomen waarbij het schakelelement van de 10 eerstvolgende trap (N5) de stroom uit de bijbehorende stroombron (P5) geleidt, dan wordt de bijbehorende kapacitieve last (C5) ontladen. Daarmee ontvangt in een daaropvolgende trap (P3, N3 en C3) het schakelelement (N3) op zijn stuuringang een lage stuurspanning V5 zodat dit schakelelement (N3) spert en de bijbehorende kapacitieve last (C3) 15 door de betreffende stroombron (P3) wordt opgeladen. Bijgevolg krijgt de daarmee verbonden volgende trap (P4, N4 en C4) op de stuuringang van zijn schakelelement (N4) een stijgende spanning V3, die, boven een schakeldrempel VO gekomen, ervoor zorgt dat de betreffende kapacitieve last (C4) wordt ontladen. Bij een ringoscillatorschakeling verschuift 20 dit patroon cyklisch over de trappen. De vertragingstijd per trap is in goede benadering die, welke nodig is om de betreffende kapaciteit vanaf een spanning gelijk aan nul op te laden tot de schakeldrempel van het schakelelement in de volgende trap waarbij dat schakelelement de stroom uit de stroombron geleidt. Stijgt als gevolg van temperatuursverhoging 25 de impedantie van transistor N2 (en dus van transistoren N3, N4 en N5), dan is een grotere schakeldrempelspanning VO nodig om dezelfde stroom te geleiden. De spanning V2 op punt A neemt dan toe, waardoor transistor N1 beter gaat geleiden en de spanning op punt B zakt, waardoor de stroombron 11 meer stroom levert en daarmee de spanning over weerstand R 30 verhoogt. De transistor N2 gaat beter geleiden net zolang totdat de spanning op punt A niet meer stijgt. Dit is het geval als transistor N2 de door transistor P2 geleverde stroom helemaal doorlaat. Omdat transistor P1 nu meer stroom levert, doen de transistoren P2 tot en met P5 dit ook. De verhouding tussen stroom en schakeldrempel is dan weer 35 gelijk aan de grootte van R, bijgevolg waarvan de oscillatieperiode konstant blijft.
In figuur 3 is een verdere uitvoeringsvorm van de in 870 183 1
V
PHR 12.212 9 figuur 3 getoonde schakeling weergegeven, waarbij overeenkomstige elementen uit figuur 2 hetzelfde zijn aangeduid. De schakeling van figuur 3 bevat bovendien de P-kanaals-transistoren P6 tot en met P10, die samen met transistoren P1 tot en met P5 respektievelijk cascodes 5 P1/P6 tot en met P5/P10 vormen. De cascodeschakeling vergroot de uitgangsimpedantie en verkleint hiermee de gevoeligheid van de oscillatieperiode T voor fluktuaties in voedingsspanning VDD.
Hoewel in de figuren 2 en 3 de transistoren getekend zijn als veldeffekttransistoren, zijn equivalente schakelingen 10 uitvoerbaar met bipolaire transistoren.
In figuur 4 is een andere uitvoeringsvorm van een oscillator met frekwentiestabilisatiemiddelen volgens de uitvinding getekend. De oscillator omvat de PNP-transistoren P4, P5 en P6, de NPN-transistoren N4, N5, N6 en de kapaciteiten C4, C5 en C6. De 15 frekwentiestabilisatiemiddelen omvatten de PNP-transistoren P1, P2 en P3, de NPN-transistoren N1, N2 en de weerstand R. De terugkoppeling geschiedt nu via de transistoren N1 en P2.
In evenwicht geldt dat transistoren P1, P2 en P3 evenveel stroom leveren als er door respektievelijk weerstand R, transistor N1 en 20 N2 wordt afgevoerd. Hierbij is de spanning over weerstand R net zo groot als nodig is om transistor N2 de stroom uit transistor P3 minus de basisstroom van transistor Ni te doen geleiden. Omdat transistor N1 kleiner is dan transistor N2, zoals hierna zal worden beschreven, wordt de basisstroom van transistor N1 verwaarloosd. Transistor N1 fungeert 25 als een sensor voor de spanning op het knooppunt K. Afwijkingen van de spanning op knooppunt K vanuit de evenwichtstoestand doen transistor N1 meer of minder geleiden, waardoor de spanning op knooppunt L mee-fluctueert. De spanning op knooppunt L stuurt vervolgens de stromen door transistoren P1 en P3. Transistor N1 is kleiner dan transistor N2, omdat 30 de transistor N1 zowel de basisstromen van transistor Pt en P3 alsook de stroom door de kleine transistor P2 afvoert. Transistor P2 is kleiner dan transistoren P1 en P3, omdat transistor P2 samen met transistor N1 een spanningsdeler vormt, waarvan de uitgangsspanning, dat is de spanning op klem L, de transistoren P1 en P3 stuurt. Bijgevolg hoeven 35 geen grote stromen doorgelaten te worden door transistor P2.
8701831
Claims (8)
1. Oscillator met frekwentiestabilisatiemiddelen, welke oscillator een parallelschakeling van een kapacitieve last en een stroomgeleidingspad van een aanstuurbaar schakelelement omvat, welke parallelschakeling in serie staat met een door de 5 frekwentiestabilisatiemiddelen regelbare stroombron tussen een eerste en een tweede voedingspunt, waarbij een knooppunt van de kapacitieve last en de regelbare stroombron via een vertragingscircuit en een terugkoppeling met een stuuraansluiting van het schakelelement is verbonden, gekenmerkt, doordat de frekwentiestabilisatiemiddelen een 10 eerste respektievelijk een tweede stroomtak, die via een weerstand respektievelijk een stroomgeleidingspad van een referentie-element, dat nagenoeg identiek is aan het schakelelement, zijn aangesloten op het eerste voedingspunt, waarbij een stuuraansluiting van het referentie-element via de weerstand is verbonden met het eerste voedingspunt, 15 alsmede een instelstroombron, voor het leveren van een stroom door de eerste stroomtak met welke instelstroombron de regelbare stroombron is gekoppeld, en een verdere stroombron in de tweede stroomtak omvatten, waarbij de regelbare stroombron en de verdere stroombron nagenoeg identieke stromen leveren, welke frekwentiestabilisatiemiddelen verder 20 terugkoppelmiddelen bevatten voor het terugkoppelen van een spanning over het referentie-element in de tweede stroomtak naar de eerste stroomtak waardoor de instelstroombron zodanig instelbaar is, dat de verhouding tussen een stuurspanning voor het referentie-element en de stroom in de tweede stroomtak nagenoeg konstant is.
2. Oscillator met frekwentiestabilisatiemiddelen volgens conclusie 1, gekenmerkt, doordat de instelstroombron, de verdere stroombron en de regelbare stroombron stroomspiegels vormen met respektievelijk een met hun stuuraansluiting verbonden eerste, een tweede en een derde transistor,waarbij de tweede en derde transistor 30 nagenoeg identiek zijn, de eerste, tweede en derde transistor van een eerste geleidingstype zijn en met hun respektievelijke stroomgeleidingspad gekoppeld zijn met het tweede voedingspunt en waarbij het referentie-element en het schakelelement respektievelijk een vierde en een vijfde transistor van een tweede geleidingstype omvatten.
3. Oscillator met frekwentiestabilisatiemiddelen volgens conclusie 2, gekenmerkt, doordat de terugkoppelmiddelen een zesde transistor van het tweede geleidingstype omvatten waarvan een 870 183 1 PHN 12.212 11 stroomgeleidingspad in de eerste stroomtak tussen de weerstand en de instelstroombron is opgenomen en waarvan een stuuringang is aangesloten op de tweede stroomtak tussen het referentie-element en de verdere stroombron, waarbij de stuuringangen van de eerste, tweede en derde 5 transistor op een knooppunt tussen de zesde transistor en de instelstroombron zijn aangesloten.
4. Oscillator met frekwentiestabilisatiemiddelen volgens conclusie 2, gekenmerkt, doordat de terugkoppelmiddelen een zesde en een zevende transistor respektievelijk van het eerste en van het tweede 10 geleidingstype omvatten, waarbij de serieschakeling van de stroomgeleidingspaden van de zesde en zevende transistor het tweede voedingspunt met het eerste voedingspunt verbinden en een stuuringang van de zesde transistor is aangesloten op de stuuringangen van de eerste, tweede en derde transistor alsmede tussen de 15 stroomgeleidingspaden van de zesde en zevende transistor en een stuuringang van de zevende transistor is aangesloten op de tweede stroomtak tussen de derde transistor en het referentie-element.
5. Oscillator met frekwentiestabilisatiemiddelen volgens conclusie 1,2, 3, of 4, gekenmerkt, doordat op de oscillator een 20 uitgangstrap is aangesloten die een serieschakeling van een door de frekwentiestabilisatiemiddelen stuurbare uitgangsstroombron en een stroomgeleidingspad van een uitgangsschakelelement omvat tussen het eerste en het tweede voedingspunt, waarbij een stuuringang van het uitgangsschakelelement aangesloten is tussen de regelbare stroombron en 25 de parallelschakeling en waarbij het uitgangsschakelelement nagenoeg identiek is aan het referentie-element en de uitgangsstroombron een stroom levert die in een nagenoeg vaste verhouding staat tot de stroom die geleverd wordt door de regelbare stroombron.
6. Oscillator met frekwentiestabilisatiemiddelen volgens 30 conclusie 2, 3, 4 of 5, gekenmerkt, doordat de genoemde stroombronnen elk een cascodeschakeling van transistoren van het eerste geleidingstype omvatten.
7. Oscillator met frekwentiestabilisatiemiddelen volgens één der voorgaande conclusies, gekenmerkt, doordat de 35 instelstroombron een stroom levert nagenoeg identiek aan de stroom geleverd door de verdere stroombron.
8. Oscillator met frekwentiestabilisatiemiddelen volgens 870183 1 PHN 12.212 12 * één der voorgaande conclusies, gekenmerkt, doordat de weerstand instelbaar is. 870183 1
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
NL8701831A NL8701831A (nl) | 1987-08-04 | 1987-08-04 | Oscillator met frekwentiestabilisatiemiddelen. |
EP88201598A EP0304975A1 (en) | 1987-08-04 | 1988-07-25 | Oscillator comprising frequency stabilization means |
US07/225,338 US4893095A (en) | 1987-08-04 | 1988-07-28 | Frequency stabilized oscillator |
JP63190728A JPS6451818A (en) | 1987-08-04 | 1988-08-01 | Oscillator |
KR1019880009846A KR960012917B1 (ko) | 1987-08-04 | 1988-08-02 | 주파수 안정화 수단을 구비한 발진기 |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
NL8701831A NL8701831A (nl) | 1987-08-04 | 1987-08-04 | Oscillator met frekwentiestabilisatiemiddelen. |
NL8701831 | 1987-08-04 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
NL8701831A true NL8701831A (nl) | 1989-03-01 |
Family
ID=19850409
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
NL8701831A NL8701831A (nl) | 1987-08-04 | 1987-08-04 | Oscillator met frekwentiestabilisatiemiddelen. |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4893095A (nl) |
EP (1) | EP0304975A1 (nl) |
JP (1) | JPS6451818A (nl) |
KR (1) | KR960012917B1 (nl) |
NL (1) | NL8701831A (nl) |
Families Citing this family (22)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5239274A (en) * | 1992-05-26 | 1993-08-24 | Digital Equipment Corporation | Voltage-controlled ring oscillator using complementary differential buffers for generating multiple phase signals |
US5485490A (en) * | 1992-05-28 | 1996-01-16 | Rambus, Inc. | Method and circuitry for clock synchronization |
USRE38482E1 (en) * | 1992-05-28 | 2004-03-30 | Rambus Inc. | Delay stage circuitry for a ring oscillator |
US5285173A (en) * | 1992-07-13 | 1994-02-08 | Analog Devices, Inc. | Signal-controlled ring oscillator with delay cells having constant gain with change in frequency |
JPH07240670A (ja) * | 1994-02-28 | 1995-09-12 | Toshiba Corp | リング発振回路 |
US5406228A (en) * | 1994-07-12 | 1995-04-11 | General Instrument | Ring oscillator with frequency control loop |
CN1156815C (zh) | 1995-05-17 | 2004-07-07 | 精工爱普生株式会社 | 液晶显示装置及其驱动方法以及其使用的驱动电路和电源电路装置 |
US20040012449A1 (en) * | 2002-07-16 | 2004-01-22 | Illegems Paul F. | Ring oscillator with frequency stabilization |
EP1564886A1 (en) * | 2004-02-10 | 2005-08-17 | STMicroelectronics S.r.l. | Time-delay circuit |
US7425857B2 (en) * | 2004-02-10 | 2008-09-16 | Stmicroelectronics S.R.L. | Time-delay circuit |
JP2005333484A (ja) * | 2004-05-20 | 2005-12-02 | Nec Electronics Corp | リング発振回路 |
US7116181B2 (en) * | 2004-12-21 | 2006-10-03 | Actel Corporation | Voltage- and temperature-compensated RC oscillator circuit |
US7102452B1 (en) | 2004-12-31 | 2006-09-05 | Zilog, Inc. | Temperature-compensated RC oscillator |
JP4641221B2 (ja) * | 2005-06-27 | 2011-03-02 | シャープ株式会社 | 発振回路および電子機器 |
JP4796927B2 (ja) * | 2005-11-28 | 2011-10-19 | 株式会社豊田中央研究所 | クロック信号出力回路 |
EP1966889B1 (en) * | 2005-12-20 | 2011-11-02 | Nxp B.V. | Electronic circuit with low noise delay circuit |
JP4882474B2 (ja) * | 2006-04-14 | 2012-02-22 | セイコーエプソン株式会社 | 発振器 |
JP5346459B2 (ja) * | 2006-10-31 | 2013-11-20 | 株式会社半導体エネルギー研究所 | 発振回路およびそれを備えた半導体装置 |
JP5325493B2 (ja) * | 2007-09-28 | 2013-10-23 | ローム株式会社 | オシレータ |
JP5440831B2 (ja) * | 2007-11-29 | 2014-03-12 | Nltテクノロジー株式会社 | 電圧制御発振器並びにそれを備えた表示装置及びシステム |
US8384462B2 (en) | 2007-11-29 | 2013-02-26 | Nlt Technologies, Ltd. | Delay element, variable delay line, and voltage controlled oscillator, as well as display device and system comprising the same |
IT201800001115A1 (it) | 2018-01-16 | 2019-07-16 | St Microelectronics Srl | Un circuito oscillatore, e relativo circuito integrato |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
USB387171I5 (nl) * | 1973-08-09 | 1975-01-28 | ||
US4015219A (en) * | 1974-01-16 | 1977-03-29 | Hitachi, Ltd. | Electronic circuit using field effect transistor with compensation means |
US3904989A (en) * | 1974-09-19 | 1975-09-09 | Bell Telephone Labor Inc | Voltage controlled emitter-coupled multivibrator with temperature compensation |
US4072910A (en) * | 1976-04-09 | 1978-02-07 | Rca Corporation | Voltage controlled oscillator having equally controlled current source and current sink |
US4592087B1 (en) * | 1983-12-08 | 1996-08-13 | Knowles Electronics Inc | Class D hearing aid amplifier |
-
1987
- 1987-08-04 NL NL8701831A patent/NL8701831A/nl not_active Application Discontinuation
-
1988
- 1988-07-25 EP EP88201598A patent/EP0304975A1/en not_active Ceased
- 1988-07-28 US US07/225,338 patent/US4893095A/en not_active Expired - Fee Related
- 1988-08-01 JP JP63190728A patent/JPS6451818A/ja active Pending
- 1988-08-02 KR KR1019880009846A patent/KR960012917B1/ko active IP Right Grant
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS6451818A (en) | 1989-02-28 |
EP0304975A1 (en) | 1989-03-01 |
US4893095A (en) | 1990-01-09 |
KR890004481A (ko) | 1989-04-22 |
KR960012917B1 (ko) | 1996-09-25 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
NL8701831A (nl) | Oscillator met frekwentiestabilisatiemiddelen. | |
US4853654A (en) | MOS semiconductor circuit | |
KR0132641B1 (ko) | 기판 바이어스 회로 | |
US6476656B2 (en) | Low-power low-jitter variable delay timing circuit | |
US5694090A (en) | Voltage and temperature compensated oscillator frequency stabilizer | |
US4623851A (en) | Voltage controlled oscillator using flip-flop controlled switching circuits | |
EP1523806B1 (en) | Ring oscillator with frequency stabilization | |
US5909127A (en) | Circuits with dynamically biased active loads | |
US6809603B1 (en) | Ring oscillator having a stable output signal without influence of MOS devices | |
US5477182A (en) | Delay circuit for delaying differential signals includes separately controllable first and second load and clamp circuits for effecting different delay times | |
CA1167116A (en) | High speed cmos comparator circuit | |
US4987323A (en) | Peak voltage holding circuit | |
NL8900095A (nl) | Transistorschakeling. | |
NL8402764A (nl) | Schakeling voor het opwekken van een substraatvoorspanning. | |
KR100657839B1 (ko) | 전원 전압의 노이즈에 둔감한 딜레이 셀 | |
US5081428A (en) | Voltage controlled oscillator having 50% duty cycle clock | |
US5585764A (en) | High-speed voltage controlled oscillator which is insensitive to changes in power supply voltage | |
KR0142271B1 (ko) | 반도체 집적회로장치 | |
US6509803B2 (en) | Voltage-controlled oscillator having short synchronous pull-in time | |
NL8701273A (nl) | Voor-instelstroomcompensatieschakeling, in het bijzonder voor zaagtand golfgenerators. | |
US5021686A (en) | Logic circuit | |
US5262690A (en) | Variable delay clock circuit | |
JP3087683B2 (ja) | 電圧制御発振回路 | |
KR20040062646A (ko) | 향상된 제어 회로를 포함하는 출력 드라이버 | |
JP2870464B2 (ja) | 可変遅延回路 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A1B | A search report has been drawn up | ||
BV | The patent application has lapsed |